水解与接触氧化工艺处理印染废水 [复制链接]

　广州市某印染厂是一家棉布印染、整理企业，染色所用的染料主要是硫化染料，上染率不高，废水中残留染料多，颜色深；使用ABS作为表面活性剂，对微生物有抑制作用［1］；所用浆料为PVA,生化性差。废水水质如表1： e jID5NqG  
表1　废水水质

[p7cgHSMt   CODCr(mg/L)	/'S@iq   BOD5(mg/L)	m:{ws~    pH	>gqd y*Bg   色度(倍)	k'hJ@6eKS   温度(℃)	 H%AF,   SS(mg/L)
/%'>?8/   600～1200	[kjmEMF9i   160～300	4kZ9]5#.   ＞13	E(l'\q'.   400～600	:W++ `f&   45～55	,2I8,MOg   300～600

3Xun>ZQ-  
　　工程采用水解酸化、接触氧化的工艺，目的是通过废水的水解酸化反应，把难降解的高分子物质转化为较小的分子，从而改善废水的可生化性，为接触氧化创造条件［2］。 BWd{xP y  
1　处理流程与设计参数 ~gjREl,+D#  
　　设计进水参数与排放标准如表2、3 所示。 JDIQpO"Qji  
表2　设计的进水指标

pu"`*NL   CODCr(mg/L)	m^O9G?   BOD5(mg/L)	`(RQh @H   pH	;T6x$e   温度(℃)	"H uV'   色度(倍)	D~< 3    SS(mg/L)
`? X= @   800	|#r[{2sS   200	.>K):|Opv   ＞13	]T3dZ`-(   45～55	ZW]Q|vPh4U   500	~}c`r4   450

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　 }WN0L?h.E  
表3　广州地区的排放标准

NbD"O8dL~E   CODCr(mg/L)	d" "GG/   BOD5(mg/L)	s[V$fvW   pH	:?Xd&u0){   色度(倍)	$uA?c& e   SS(mg/L)
M>mk=-l   80	}HM8VAH   30	*3yeMxa   6～9	0L34)W   40	T;eA<,H   70

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2　工艺介绍 [TZlvX(E  
　　①沉砂池 qsB,yckml  
>uok\sX  
$B6"fYiDk  
　　沉砂池设计停留时间为15 min。在沉砂池中部设置格栅，主要是去除一些大的杂物。在池的前段开始加酸，通过搅拌机搅动使酸碱充分反应。沉砂池内不设曝气管，格栅人工清渣。 U/ncD F%C  
8{5Y%InL  
　　②调节池 `?Pk~7  
Md \yXp  
　　在调节池的入口处设置pH监测仪。在工程设计时，特别增加了调节池的调节时间，废水在调节池的停留时间为8 h。调节池内设置穿孔曝气管曝气，曝气的主要用途是脱硫和使酸碱反应更充分，以保证进入水解酸化池废水的pH值在7～10之间。废水在进入水解酸化池之前主要通过降温装置使温度降到40 ℃以下，以保证微生物的正常代谢。 m6aq_u {W  
FhgO5@BO  
　　③水解酸化池 ubV|s|J  
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　　设计的水解酸化池与一般的水解酸化池有不同之处：a.水解酸化池中挂填料，使污泥附着在填料上形成膜，从而增大污水与污泥的接触面积，达到增加泥水接触时间的目的；b.模仿UASB工艺，采用虹吸脉冲布水的方法，使布水均匀；c.控制每次脉冲的时间在5～7min，通过脉冲布水，可以造成剧烈搅动，激起池底的沉积污泥，又一次加强泥水之间的接触；d.根据实际经验确定污水在池中的停留时间，而不是单纯采用一般的容积负荷来设计池容。 /r #.BXP  
Azx4+`!-  
　　④接触氧化池 Epm\=s  
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　　设计的接触氧化池有以下特点：a.采用组合填料。b.采用微孔曝气器布气，提高氧的利用效率。工艺采用的气水比为25∶1，设置4台SSR型鼓风机，平时2用2备，特殊情况下3用1备，空气流量为40m³/min。在运行过程中，控制水中溶解氧在2～4mg/L。c.在接触氧化池末段设置中间沉淀池，目的是沉淀一部分污泥和脱落的膜，并回流至水解池，使最终进入斜管沉淀池中的泥量有所减少，继而减少沉淀池中药剂的用量。同时，回流到水解酸化池的污泥由于有比较长的停留时间，大部分能够得到消化［2］。d.设计水力停留时间为8 h。 *r
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k+>-?S,  
　　⑤斜管沉淀池 4h
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　　斜管沉淀池设计为两个并联使用，反应区与沉淀区设计在一起。表面负荷为1.5m³/(m²·h)，水力停留时间为2.25 h。废水在进入沉淀池之前已加药，所加药剂为PAC和PHP，它能去除相当一部分的CODCr和色度。特殊情况下，色度如不能达标，则投加漂白水脱色。 +'abAST t  
3　行过程与结果 ^Bw2y&nN  
　　2000年6月15日开始调试，按照设计处理水量的20%左右投加污泥于水解酸化池与接触氧化池中。调试运行阶段，由于废水可生化性差，一般采用投加营养料提高BOD与COD的比值来提高废水的可生化性，培养、驯化微生物对废水的适应性。投加的养料有面粉、糖、尿素、磷。 t\nYUL-H  
　　对于水解酸化池，调试初始阶段控制BOD/COD＞0.3，控制每天的进水量在设计流量的10%～15%。7 d后，开始加大处理量，同时监测水解池中的pH与CODCr。运行一段时间后，填料上长有生物膜，水解酸化池中存在指示性微生物，这种微生物呈杆状，当水解酸化池中处理效果好时，它们的数量多且比较活跃。运行正常后，处理水的pH值变化明显且比较稳定，COD去除率一般在40%左右，色度也有明显变化。当然，投加养料不能中止，否则处理效果将变差。  ?[Od.  
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　　水解酸化后的处理水进入接触氧化池中进行曝气，调试阶段采用投加糖等养料的方法来增强处理效果，促进生物膜的生长，并控制溶解氧在2～4 mg/L。刚开始运行时，池内有大量的泡沫，说明表面活性剂还大量存在，运行正常后(一般需要30 d左右)，泡沫消失。由此可以看出，难处理的表面活性剂ABS经过水解酸化处理后，分子结构发生了变化。采泥样镜检可以看到丰富的钟虫以及轮虫、线虫，其他的原生动物也较多。在接触氧化池内，CODCr、色度得到明显的去除，运行近3个月时的CODCr监测结果如表4所示。 =[!&&,c=  
表4　各单元出水CODCr的监测结果　　mg/L

*TY?*H   日期	 4I7}   原水	w-?_U7'   水解池出水	umrfA   接触氧化池出水	Z@fMU2e=Z   沉淀池出水
Qvh: hkR   9月1日	bCY8CIF   950.8	c%_I|h<?iT   694.1	T+7O+X#   182.70	e&zZr]vs]l   100.22
d@~Hp?   9月2日	iJE $3   745.67	6p%;:mDB   484.69	5q<AMg   124.82	E}K6Op;=v5   82.37
?4Z`^uy   9月3日	Vo^ i7   723.41	n46H7e(ej\   450.38	Q@gmtAp   105.27	f0+)%gO{   75.63
f QSP]?   9月4日	e E: J   840.0	EY Ni`   478.83	D+G?:mR   134.45	w.w(*5[   89.62
P%MYr"<$E   9月5日	;oW#>!HrY   650.37	k I   357.70	)Y.H*ca   95.74	M4[(.8iE   71.42
lezX-5Z   9月6日	Fq\vFt|m<   620.49	OolYQU1_   341.27	bzYj`t?   89.61	BN??3F8C   65.24
XdS&s}J[I   9月7日	h"R{{yf2   679.64	G)~/$EF,_   384.19	kucH=96   98.82	_{$eOwB   67.33
NVyel* QE   9月8日	2>`m1q:   845.89	D@.+B`bA   524.45	+%E)]*Ym   137.44	r xlKoa   88.45
n:dnBwY   9月9日	=(]yl_   812.57	z[vHMJ 0   479.42	vca]yK<u   108.87	!i4/#H   75.57
MgpjC`   9月10日	yyZs[ 5Q   889.82	opaRk.p   503.40	P:8qmDXo   151.02	rf\/Y"D   94.76
|[+/ ]Y   9月11日	%p; 'l   703.27	1r9.JS   392.21	m7 $t$/g   93.99	=PM6:3aKh   65.54
,#V}qSKUS   9月12日	j3t,Cx   587.34	Kry^47"   300.62	9YQYg@+R   85.00	8~!9bg6C   69.42
^.gBHZ   9月13日	;${_eab]   634.68	(8Inf_59   345.91	Ge_Gx*R   100.32	U32&"&";c   75.67
Ljs4^vy<J   9月14日	@3v[L<S{   579.79	hd%O\D?   300.56	Ox%.We5   92.47	w f""=;   70.74
[ }Z!hq   9月15日	=N^j:t   678.89	/r?EY &9G   377.74	phP%   101.86	H[[#h=r0f   73.50

2]'cj  
q]rqFP0C  
　　一般情况下，接触氧化池的出水CODCr和SS还比较高，在进入斜管沉淀池时要投加PAC和PHP，投加量可根据经验或做小试确定。当水质变化较大时，要加大PAC和PHP的投加量。沉淀池出水色度有时偏高，还要在脱色池中投加漂白水进一步去除色度。因为沉淀池采用斜管，表面负荷较小，但出水中SS一般能达标。沉淀池中的污泥排入污泥浓缩池中浓缩，再经板框压滤机脱水。 rp_Aw  
4　主要运行费用分析 UZ-[vD1n  
　　运行费用由以下几个方面组成：投酸费用，泵、鼓风机、以及其他机械设备运行费用，药剂费用，养料费，人工费用等。 =2OLyZDI  
pT<}n 9yB5  
　　①投酸费用：由于该厂为新建厂，生产工艺中无碱回收系统，故每天的中和用酸量较大，将近2 kg/m³，硫酸按450元/t计算，投酸的成本为4500 元/d。 h {M=V  
As + ^6  
　　②电费：一般情况下，运行两台鼓风机，每台功率为55kW；每天运行两台7.5kW水泵，总功率为125kW。按实际运行功率100 kW计算，用电量为2400 kW/d，则电费为2400 元/d。 A|<i7QVY  
5c 69M5  
　　③药剂费、养料费：每天用去1.5t PAC、0.5t PHP，按平均价1800元/t计算，则药剂费用为3600 元/d；实际运行时，每天投加的养料费用也不少于800 元/d。 LA4,o@V`  
i:n1Di1~E  
　　经初步估算，该厂的废水处理费用至少在2.26元/t以上。估计碱回收开展起来后，运行费用会有所降低，但也在1.4元/t以上。 3FsX3K,_X  
5　结论 xY@<<  
　　①当进水水质超过设计指标时，一般难达到排放标准。 [WUd9fUL  
60X ))MyN  
　　②即使运转正常时，适当的投加养料是必须的，否则处理效果将变差。 2 @>#?c7  
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　　③整个运行系统中，处理效果的好坏关键在于水解酸化工艺是否运转正常。 fK10{>E1  
-:|t^RM;FT  
　　④膜式水解酸化、接触氧化法处理印染废水，特别对于难生化处理的浆料、染料，是一种行之有效的工艺。 fDrjR6xV  
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